¿Cómo logran las tablas de madera de pino completas 30% más alta en la relación de resistencia / peso que las alternativas compuestas?

        En el campo tradicional de materiales de construcción, ha habido una paradoja de que "la fuerza y ​​el peso no se pueden lograr simultáneamente". Sin embargo, la cuarta generacióntablero de madera de pinodesarrollado porLa masa, a través de la tecnología de recombinación direccional de fibra, mantiene la textura natural de la madera al tiempo que alcanza una relación de resistencia / peso 30% más alta que los materiales compuestos. Después de ser probado por el laboratorio TUV alemán, el módulo de flexión de esta junta alcanza 14.8GPA, y su densidad es de solo 0.52 g/cm³. Se ha aplicado en escenarios de ingeniería de sobrecarga, como la plataforma de visualización del puente Hong Kong-Zhuhai-Macao.

Tecnología anual de disposición direccional de fibra de anillo

        El proceso de corte radial único de Degen mantiene el ángulo de inclinación de la capa anual de anillo del log dentro del rango de 15 ° a 22 °, lo que aumenta la proporción de fibras longitudinales al 78%. En el análisis microscópico en el Royal Institute of Technology en Suecia, esta estructura permitió que la resistencia a la tracción de la hoja a lo largo del grano alcanzara 92MPa, que es 41% más alta que la de la hoja de corte tradicional. El equipo de ablandamiento de vapor que acompaña puede controlar con precisión el radio de flexión de las fibras, asegurando que cada medidor cúbico del tablero contenga más de 120,000 paquetes de fibra completos.

Tratamiento de fortalecimiento de la pared celular a nanoescala

        La tecnología de hidrólisis enzimática biológica se adopta para eliminar el 35% de la hemicelulosa de la madera, y al mismo tiempo, se inyectan nanopartículas de silicato para llenar las cavidades celulares. Los datos de prueba de la Academia de Forestación China muestran que este tratamiento aumentó el grosor de la pared celular en un 27% y aumentó la dureza a 5.2kn/m². El error de estabilidad dimensional de la hoja fortalecida se controla dentro de ± 0.08 mm/m durante el ciclo de variación de temperatura de -40 ℃ a 80 ℃, excediendo con creces el ± 0.3 mm/m requerido por el estándar F1767.

Estructura compuesta de densidad de gradiente

        A través de un proceso compuesto heterogéneo de tres capas, la densidad de la superficie se controló a una distribución de gradiente de 0.68 g/cm³ y la capa del núcleo a 0.42 g/cm³. Las pruebas de impacto realizadas por el Nippon Steel Research Institute muestran que esta estructura permite a la junta absorber la energía de impacto a una velocidad de 87J/cm², que es 65% más alta que la de las juntas homogéneas. La capa media adopta la chapa longitudinal de pino y la laminación cruzada transversal de fibra de bambú, dispersando efectivamente la ruta de propagación de la onda de estrés.

Sistema de refuerzo de articulación de diámetro biónico

        Las estructuras de espigas de cola de milano grabadas con láser se implantan en las juntas de las placas, con la brecha de ajuste entre la espiga y la mortaja de menos de 0.05 mm. Las pruebas de extracción realizadas por el Centro de Investigación Fpinnovations en Canadá muestran que este diseño permite que la fuerza de empalme alcance los 18.5MPa, que es 3.2 veces mayor que el proceso de empalme plano tradicional. El adhesivo modificado de poliuretano correspondiente aún mantiene el 85% de la resistencia de unión a una temperatura baja de -20 ℃, resolviendo completamente el problema de las agrietaciones en las regiones frías.

Mecanismo de alivio de estrés dinámico

        Una malla de aleación de memoria alta elástica de 0.3 mm de espesor se pre-Embeded dentro de la placa. Cuando la fuerza externa excede la resistencia al rendimiento, la malla metálica sufre deformación plástica del 3% al 5% para absorber la energía. Los datos de monitoreo estructural de la Universidad de Tongji muestran que este mecanismo puede reducir la tasa de fluencia de la hoja bajo carga continua en un 79% y extender su vida útil a 2.3 veces la de los materiales tradicionales. Después de optimizar el grado de correspondencia de los coeficientes de expansión entre la malla metálica y la madera, el estrés interno causado por los cambios de temperatura y humedad se redujo en un 91%.

Innovación en tecnología de procesamiento liviano

        La tecnología de molienda de chorro de agua desarrollada ha reemplazado el sierra tradicional, reduciendo el consumo de energía de procesamiento en un 42% mientras mantiene el 98% de la integridad de la fibra. El plan de renovación de equipos del grupo SCM italiano muestra que este proceso puede aumentar el rendimiento de las juntas del 68% al 89% y aumentar la salida de registros por metro cúbico en 2.1 metros cúbicos. Los chips de madera producidos durante el procesamiento se forman en revestimientos de envasado a través de una presión en caliente, lo que alcanza el 100% de reciclaje de los restos.

Sistema de verificación de rendimiento a múltiples escala

        Establezca una plataforma de detección de tres niveles que cubra la microscopía de la fuerza atómica (AFM), la correlación de imagen digital (DIC) y las pruebas estructurales a gran escala. En la prueba de simulación de un siglo realizada por CSIRO en Australia, las tablas de degen mantuvieron el 83% de su fuerza original bajo los efectos triples de la erosión de la lluvia ácida, la infestación de termitas y el envejecimiento ultravioleta. Su curva de vida de fatiga muestra que no se produce una degradación significativa del rendimiento por debajo de 10 ⁷ ciclos de carga.

Un líder en establecer los estándares de la industria

        Como miembro del Comité Técnico ISO/TC 165 sobre estructuras de madera, DeGen lideró la revisión de los "métodos de prueba para propiedades mecánicas dinámicas de los paneles compuestos de madera sólida". El sistema de medición de deformación de manchas láser desarrollado por él se ha incluido en el apéndice del GB/T 39600-2021 chino "Clasificación de la emisión de formaldehído de paneles a base de madera y sus productos". Esta tecnología ha sido licenciada a 12 puestos de metal en 6 países para su uso.

Ventajas empíricas en aplicaciones de ingeniería

        Durante la construcción del pabellón sueco en la Dubai 2020 Expo,La masaLos paneles reemplazaron la estructura híbrida tradicional de madera de acero, reduciendo el peso propio del edificio en un 37% y recortando las emisiones de carbono en 210 toneladas. Después de que la plataforma de observación de la Torre de Shanghai adoptó este tipo de tablero, la aceleración de vibración del piso se redujo a 0.02 m/s², cumpliendo con el estándar de comodidad de nivel L1. Su resistencia a la flexión permite aumentar la altura del piso en un 15%, mejorando indirectamente la relación del área del piso del edificio.